地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)有地下熱交換器、主機房及空調(diào)末端三大部分組成,主機與末端的施工與常規(guī)中央空調(diào)相似,地下熱交換器部分與常規(guī)空調(diào)截然不同,地下?lián)Q熱器相當于常規(guī)中央空調(diào)的冷卻塔和鍋爐,它是中央空調(diào)的冷熱源系統(tǒng),這個系統(tǒng)的地源熱泵的地下?lián)Q熱器施工技術(shù)極為重要,它分以下幾個施工工藝:
1.施工前準備
1)系統(tǒng)施工前應(yīng)具備區(qū)域的工程勘察資料、設(shè)計文件和施工圖紙,并有經(jīng)審批的施工組織設(shè)計。
2)對埋管場地應(yīng)進行地面清理,鏟除雜草、雜物,平整場地。
3)進入現(xiàn)場的地埋管及管件應(yīng)逐件檢查,破損和不合格產(chǎn)品嚴禁使用,宜采用制造不久的管材、管件;地埋管運抵現(xiàn)場后應(yīng)用空氣試壓進行檢漏試驗。存放中,不得在陽光下曝曬。搬運和運輸中,應(yīng)小心輕放,不得劃傷管件,不得拋摔和沿地拖曳。
2.地埋管的連接要求:換熱器的制作,根據(jù)圖紙要求,對換熱器的長度、間距、孔徑、熱熔焊接及對不同氣候條件下熱熔、冷卻時間都有不同的要求,施工人員必須熟悉產(chǎn)品性能和掌握氣候條件等技術(shù)要求方能施工。
1)應(yīng)采用熱熔或電熔連接。
2)豎直地埋管換熱器的U形彎管接頭,應(yīng)選完整的U形彎頭成品件,不應(yīng)采用直管煨制彎頭。
3)豎直地埋管換熱器的U形管的組對應(yīng)滿足設(shè)計要求,組對好的U型管的開口端部應(yīng)及時完封。
3.鉆孔
鉆孔是豎埋管換熱器施工最重要的工序。為保證鉆孔施工完成后孔壁保持完整,如果施工區(qū)地層土質(zhì)比較好,可以采用裸孔鉆進;如果是砂層,孔壁容易坍塌,則必須下套管,孔徑的大小略大于U型管與灌漿管組件的尺寸為宜,一般要求鉆機的鉆頭直徑根據(jù)需要在100毫米~150毫米之間,鉆進深度可達到150米~200米,鉆孔總長度由建筑的供熱面積大小、負荷的性質(zhì)以及地層及回填材料的導(dǎo)熱性能決定,對于大中型的工程應(yīng)通過仔細的設(shè)計計算確定,地層的導(dǎo)熱性能最好通過當?shù)氐膶崪y得到。鉆孔施工時,要注意不得損壞原有地下管線和地下構(gòu)筑物。鑿井根據(jù)圖紙要求組織成井的深度、孔徑及孔位的定位工作。?定位根據(jù)現(xiàn)場實際對照圖紙要求進行實地定位,如果現(xiàn)場定位與圖紙要求有誤以現(xiàn)場實際定位,滿足圖紙設(shè)計要求,并與設(shè)計部門和業(yè)主暖通技術(shù)人員溝通一致方可施工。
鑿井鉆孔深度必須大于垂直埋管的實際深度約1-1.5米,孔徑應(yīng)根據(jù)垂直管的直徑大小確定孔徑,一般在110~150mm之間。
鑿井成孔必須具有實際施工經(jīng)驗的隊伍施工,方能滿足地埋管換熱器的技術(shù)要求。
4.下管、回填
下管是工程的關(guān)鍵之一,因為下管的深度決定采取熱量總量的多少,所以必須保證下管的深度。下管方法有人工下管和機械下管兩種,下管前應(yīng)將U型管與灌漿管捆綁在一起,在鉆孔完畢后立即進行下管施工。下管及回填是地下?lián)Q熱器能否正常熱交換、能否達到設(shè)計的取熱及排熱量要求的關(guān)鍵,下管時首先是對已制作好的換熱器進行試壓、穩(wěn)壓試驗并做好成品保護,換熱器內(nèi)注滿自來水封口成自然狀態(tài)機械下管,下管時嚴禁強行下管,嚴禁上下抽動,嚴禁無保護下管,嚴禁與孔壁銳口摩擦,下管后重新試壓、保壓達到規(guī)范標準,方可進行下道工序的施工。鉆孔完畢后孔內(nèi)有大量積水,由于水的浮力影響,會對放管造成一定的困難,而且由于水中含有大量泥沙,泥沙沉積會減少孔內(nèi)的有效深度。為此,每鉆完一孔,應(yīng)及時把U型管放入,并采取防止上浮的固定措施。在安裝過程中,應(yīng)注意保持套管的內(nèi)外管同軸度和U型管進出水管的距離。對于U型管換熱器,可采用專用的彈簧把U型管的兩個支管撐開,以減小兩支管間的熱量回流。下管完畢后,要保證U型管露出地面,在埋管區(qū)域做出標志并定位,以便于后續(xù)施工。下管及回填是地下?lián)Q熱器能否正常熱交換、能否達到設(shè)計的取熱及排熱量要求的關(guān)鍵,下管時首先是對已制作好的換熱器進行試壓、穩(wěn)壓試驗并做好成品保護,換熱器內(nèi)注滿自來水封口成自然狀態(tài)機械下管,下管時嚴禁強行下管,嚴禁上下抽動,嚴禁無保護下管,嚴禁與孔壁銳口摩擦,下管后重新試壓、保壓達到規(guī)范標準,方可進行下道工序的施工。
回填是地下?lián)Q熱器的核心,是地下?lián)Q熱器能否達到設(shè)計的取熱及排熱量要求的關(guān)鍵,回填料根據(jù)不同地質(zhì)和地下不同巖體,有專業(yè)地源熱泵施工單位進行現(xiàn)場配置的復(fù)合回填料,它是由地源熱泵的專用回填材料復(fù)合而成,它的要求是對不同地質(zhì)具有不同的回填方式。對此類工程必須具有相當實踐經(jīng)驗的施工隊伍方可完成,例如地下?lián)Q熱器埋設(shè)在非常密實或堅硬的巖土或巖石內(nèi),回填料宜用水泥漿基料灌漿,如在粘土與含水沙層內(nèi)埋管則回填料必須是一定比例的膨潤土和一定比例的水泥,一定比例的細沙和一定比例的原漿回填,并進行多次的補漿方能滿足回填要求,此類材料具有豐富經(jīng)驗施工技術(shù)人員才能完成,回填料必須對地下埋入管材與巖土接觸緊密,應(yīng)無空腔、無分層、無空氣層,并做到一次性注漿回填到位,使回填料與巖土體緊密接觸,達到最佳的傳熱效果。?
總之回填要求是密實、保濕、無空氣與原巖土體相吻合,能使埋入PE管與巖土體融為一體,使單孔的換熱器與大地形成一個巨大的熱交換體。
5.灌漿封井
回填結(jié)束后必須由專業(yè)人員負責對每個井孔進行封孔,使有效的埋入管起到100%的效果。灌漿封井也稱為回填工序。在回填之前應(yīng)對埋管進行試壓,確認無泄漏現(xiàn)象后方可進行回填。正確的回填要達到兩個目的:一是要強化埋管與鉆孔壁之間的傳熱,二是要實現(xiàn)密封的作用,避免地下含水層受到地表水等可能的污染。為了使熱交換器具有更好的傳熱性能,一般選用特殊材料制成的專用灌注材料進行回填,鉆孔過程中產(chǎn)生的泥漿沉淀物也是一種可選擇的回填材料?;靥钗镏胁坏糜写罅降念w粒,回填時必須根據(jù)灌漿速度的快慢將灌漿管逐步抽出,使混合漿自上而下回灌封井確?;毓嗝軐崳瑹o空腔,減少傳熱熱阻。當上返泥漿密度與灌注材料密度相等時,回填過程結(jié)束。系統(tǒng)安裝完畢后,應(yīng)進行清洗、排污,按要求對管道進行沖洗和試壓,確認管內(nèi)無雜質(zhì)后,方可灌水。
地源熱泵的鉆孔施工非一般的鉆井鑿孔,它是集暖通、水文、地質(zhì)及地源專業(yè)技術(shù)為一體的高科技施工技術(shù),如果沒有專業(yè)技術(shù)和豐富的實踐經(jīng)驗是不能做好地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的。單獨的打井技術(shù)只能成孔,但不能表明地下的埋管能熱交換,因此,地源熱泵的鑿井成孔必須具備暖通專業(yè)知識技術(shù)的施工隊伍,是以暖通為主的安裝隊伍。
6.安裝水平地埋管換熱器
鋪設(shè)前溝槽底部應(yīng)先鋪設(shè)相當于管徑厚度的細沙,安裝時管道不應(yīng)折斷、扭結(jié),沙中不得有石塊,轉(zhuǎn)彎處應(yīng)光滑,并有固定措施。在室外環(huán)境溫度低于0℃時不應(yīng)進行地埋管換熱器的施工。
施工企業(yè)的要求
A、機電設(shè)備施工資質(zhì)貳級以上
B、施工企業(yè)暖通專業(yè)技術(shù)人員
C、施工企業(yè)的業(yè)績:地源熱泵在1萬平米以上能正常運行的的實際工程
D、地源熱泵施工企業(yè)有否權(quán)威部門技術(shù)獎勵或證書